Question

W、X、Y、Z均為短周期主族元素，W的最外層電子數與核外電子總數之比為3：8；X的核外電子總數與Y的最外層電子數相等，X的原子序數是Z的原子序數的一半；W、Y、Z位于同一周期．
（1）W的單質是一種

黃

色晶體．寫出X的氫化物的電子式

Z單質的晶體類型是

原子晶體

類型
（2）W、Y、Z三種元素的氣態氫化物穩定性由高到低的順序是

HCl＞H₂S＞SiH₄

．（用化學式表示，Z的氣態氫化物與其同主族元素氣態氫化物化學式寫法相似）．
（3）已知A、B、C、D四種物質存在的反應關系：A+B-→C+D
①若A是Y和Z常見價態的化合物，B是X的氫化物，D是Y的氫化物，反應過程中沒有化合價變化，該反應的化學方程式是

3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl

．
②若A是Z的單質，B為紅色固體，D為紫紅色固體單質，高溫下發生該反應，C的化學式是

SiO₂

．D與X元素最高價氧化物對應水化物的濃溶液反應，生成的氣體會對大氣造成污染．用燒堿溶液吸收該氣體生成兩種鹽，其中一種鹽可用作防腐劑，燒堿溶液吸收氣體的離子方程式是

2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O

．

Answer 1

分析：W的最外層電子數與核外電子總數之比為3：8，如果是第二周期元素，有x：（2+x）=3：8  解得x不是整數，所以不符合，如果是第三周期元素，有x：（2+8+x）=3：8，解得x=6，所以是16號元素S；X的核外電子總數與Y的最外層電子數相等，則X的原子序數≤7，X的原子序數是Z的原子序數的一半；則Z的原子序數≤14，又W、Y、Z位于同一周期，則應為第三周期元素，Z的原子序數可能為12或14，則X的原子序數為6或7，但為6時，則Y為S，與W相矛盾，故只有一種可能，即X為N，Z為Si，則Y為Cl元素．以此來解答題中（1）（2）；
（3）①A是Y和Z常見價態的化合物，應為SiCl₄，B是X的氫化物，為NH₃，D是Y的氫化物，為HCl，反應過程中沒有化合價變化，根據質量守恒可寫出方程式為
3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl；
②若A是Z的單質，為Si，B為紅色固體，為Cu₂O，D為紫紅色固體單質，為Cu，高溫下發生該反應的化學方程式為：
Si+2Cu₂O

高溫  .

SiO₂+4Cu，D與X元素最高價氧化物對應水化物的濃溶液反應，即Cu與濃硝酸的反應，生成的氣體為NO₂，與堿反應的方程式為2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O．

解答：解：W的最外層電子數與核外電子總數之比為3：8，如果是第二周期元素，有x：（2+x）=3：8  解得x不是整數，所以不符合，如果是第三周期元素，有x：（2+8+x）=3：8，解得x=6，所以是16號元素S；X的核外電子總數與Y的最外層電子數相等，則X的原子序數≤7，X的原子序數是Z的原子序數的一半；則Z的原子序數≤14，又W、Y、Z位于同一周期，則應為第三周期元素，Z的原子序數可能為12或14，則X的原子序數為6或7，但為6時，則Y為S，與W相矛盾，故只有一種可能，即X為N，Z為Si，則Y為Cl元素．以此來解答題中各項．
（1）W為S元素，單質為黃色固體，X為N，其氫化物為NH₃，電子式為，Z為Si元素，單質為原子晶體，故答案為：黃；； 原子晶體；
（2）元素的非金屬性越強，對應的氫化物的穩定性越大，非金屬性Cl＞S＞Si，所以氫化物的穩定性為：HCl＞H₂S＞SiH₄，故答案為：HCl＞H₂S＞SiH₄；
（3）①A是Y和Z常見價態的化合物，應為SiCl₄，B是X的氫化物，為NH₃，D是Y的氫化物，為HCl，反應過程中沒有化合價變化，根據質量守恒可寫出方程式為
3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl，故答案為：3SiCl₄+4NH₃═Si₃N₄+12HCl；
②若A是Z的單質，為Si，B為紅色固體，為Cu₂O，D為紫紅色固體單質，為Cu，高溫下發生該反應的化學方程式為：
Si+2Cu₂O

高溫  .

SiO₂+4Cu，C的化學式是SiO₂，D與X元素最高價氧化物對應水化物的濃溶液反應，即Cu與濃硝酸的反應，生成的氣體為NO₂，
與堿反應的方程式為2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O，故答案為：SiO₂；2NO₂+2OH^-═NO₂^-+NO₃^-+H₂O．

點評：本題考查元素推斷題，題目較為綜合，難度較大，做題時注意抓住題中原子結構的特征，作為推斷題的突破口．